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作品简介:

大型海上浮体结构物浮体结构,定位及连接方式以及各种工况下可靠性分析的研究,结合多气垫支撑的筒型基础海洋平台气浮拖航模型试验的研究结果,在多元统计理论的基础上,建立平台拖航运动加速度、筒内气垫压力、水塞压力和拖缆张力幅值之间的数学关系,采用主成份分析法进行因子分析,找出变量之间的相关性,进而依据其相关性进行聚类分析,找出决定不利组合的特征力学参数,并对各种工况下的拖航状态进行分类评级。 

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董佳
中国知网
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序言

序言

随着时代科技、经济和社会的迅猛发展,世界各国对石油、天然气等能源的需求越来越大,相应地,世界范围内的油气勘探与开发从陆上转向广阔的海洋,目前更是从近海浅水区域向世界各地更为复杂、危险的深海区域发展,并逐渐形成投资高、风险大、高新技术密集的能源工业新领域。海洋平台作为海洋资源开发的基础性设施,是海上生产和生活的基地。自本世纪四十年代后期第一座海洋石油钻采平台在墨西哥湾建成投产以来,在世界不同海域已建成不同形式的海洋平台10,000余座。

海洋平台结构复杂、体积庞大、造价昂贵,特别是与陆地结构相比,它所处的海洋环境十分复杂和恶劣,承受着多种随时间和空间变化的随机载荷,包括风、海浪、海流、海冰和潮汐作用于结构,同时还受到地震作用的威胁。在此恶劣的环境条件下,环境腐蚀、海生物附着、地基土冲刷和基础动力软化、材料老化、构件缺陷和机械损伤以及疲劳和裂纹扩展的损伤积累等不利因素都将导致平台结构构件和整体抗力的衰减、影响结构的服役安全度和耐久性。由于对海洋环境的复杂性和随机性以及平台结构的损伤积累和服役安全度认识不充分,历史上曾有多次海洋平台的事故,造成了重大的经济损失和不良的社会影响。例如,1965年英国北海“iDamond”号钻井平台支柱拉杆脆性断裂导致平台沉没;1968年“oRwlandhorn”号钻井平台事故;1969年中国渤海2号平台被海冰推倒;1980年英国北海

Ekoifsk“AlexanderL.Kielland’’号五腿钻井平台发生倾覆,导致122人死亡。由于要求在深水、急流、恶劣的波浪条件下建造经济的构筑物,于是便需要进行构筑物的动力分析。首先要求得到设计荷载的临界估算;当构筑物建造在深水时,其固有频率减小了,更容易被水流和波浪所激发;当油田的开发要求海洋结构物在深水中进行时,涡流脱落就可能产生显著的振动反应。

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第1章 大型海上结构物定义及发展现状
1.海上钻井平台结构和功能综述
胡孝林
本文探讨了海上钻井平台的分类主要是移动式平台和固定式平台,并对其优缺点进行了分析对比,论述了导管架桩基平台结构组成,对于加速我国进军世界级海洋工程装备开发、设计和制造领域,提升我国深水作业能力,具有重要的战略意义。   详情>>
来源:《中国石油和化工标准与质量》 2012年第01期 作者:胡孝林
2.海上风电场基础结构设计综述
黄维平;李兵兵
针对我国海上风电场开发建设的现状和发展趋势,结合海上风电场基础结构设计研发现状和存在的问题,探讨海上风电场基础结构设计的关键问题——设计理念、设计方法和设计标准等,分析海上风电场基础结构的结构、荷载和服役特点,分析海上风电场基础结构与水工结构和海洋石油平台设计的异同。并根据...   详情>>
来源:《海洋工程》 2012年第02期 作者:黄维平;李兵兵
3.极地船舶与浮体结构物力学问题研究综述
薛彦卓;倪宝玉
北极航道的开发和极地资源的勘采为船舶与海洋工程装备设计制造提供了良好的发展契机,但极地极端载荷环境所引起的复杂力学问题也相应地提出了巨大的挑战。为此,本文首先梳理极地航行船舶与浮体结构物涉及的基础力学问题,回顾并讨论国内外在相关力学问题方面的研究进展和技术难点,对于极区波浪...   详情>>
来源:《哈尔滨工程大学学报》 2016年第01期 作者:薛彦卓;倪宝玉
第2章 大型海上浮体运动理论
1.预报超大型浮体水弹性响应的模态函数展开方法和特征函数...
金晶哲;崔维成
超大型海洋浮式结构物对于开发海洋资源和利用海洋空间有着很大的实用价值,目前国际海洋工程界已掀起了研究超大型浮式结构物的热潮,如何计算浮体结构在波浪中的水弹性响应是设计过程中的一个非常重要的技术问题。Wu,C.,Watanabe,E.andUtsunomiya,T.(1995)提出了利用平板模态函数展开方法预报...   详情>>
来源:《船舶力学》 2003年第04期 作者:金晶哲;崔维成
2.波物相互作用的三维时域数值模拟
朱海荣;朱仁传
本研究基于三维时域方法研究了波浪与结构物的相互作用问题.文中基于瞬态时域格林函数的计算求解,在时域内采用数值模拟方法研究计算了浮体以及多浮体系统的波浪力, 并考察了由于在多浮体结构物间小间隙引起的特殊水动力共振现象。理论计算结果与相关文献进行了比较,验证了本研究方法的有效性...   详情>>
来源:《第二十一届全国水动力学研讨...》 2008年第期 作者:朱海荣;朱仁传
3.深水浮式结构物系统时域耦合动力方法比较分析
韩旭亮;段文洋
为了满足深水浮式结构物系统设计中准确预报浮体耦合运动及外载荷的要求,基于三维势流理论和细长杆理论,分别采用间接时域耦合动力方法和物面非线性时域耦合动力方法对深水浮式结构物系统进行了数值计算。前者采用摄动展开方法在平均湿表面计算系泊浮体的一阶和二阶水动力,后者采用时域格林函...   详情>>
来源:《中国造船》 2016年第01期 作者:韩旭亮;段文洋
4.浮体与系泊系统的耦合动力分析
刘文玺;周其斗
浮体与系泊系统的耦合动力分析对各种新型海洋平台和海洋结构物的应用具有重要意义。在浮体和系泊系统的时域耦合分析中,研究并提出了一种预报浮体和系泊系统非线性运动响应和缆索张力的分析技术。考虑瞬时物面变化引起的各种非线性因素,在时域内建立浮体的非线性运动方程并求解,其中,入射波力...   详情>>
来源:《船舶力学》 2014年第08期 作者:刘文玺;周其斗
5.波浪中浮体运动与遭遇荷载计算研究
王言英
给出随机波浪运动要素及其作用下流场的分析方法和海洋结构物的运动与遭遇荷载的计算方法.关于我国沿海设计波参数的预报、非线性波流场的计算、修正的切片法和三维浮体运动与荷载的面元计算法的研究成果及其相应的计算机程序,已经部分地得到了试验和相关研究成果的验证,并获得了船舶与海洋结...   详情>>
来源:《大连理工大学学报》 2004年第03期 作者:王言英
6.潜体在不同浪向的双色波中受到的二阶慢漂力
林青山;缪国平
为了采用谱分析方法预报海洋结构物和船舶在随机海浪中所受的二阶波浪力,必须先求得海洋结构物和船舶在任意单色波和双色波中受到的二阶波浪力.本文基于严格的量级分析,对有航速的细长体(浮体或潜体),建立由不同浪向双色波作用在细长体上产生的二阶波浪力的切片理论;并考察了不同浪向的双色波...   详情>>
来源:《上海交通大学学报》 2000年第01期 作者:林青山;缪国平
第3章 大型浮体结构物可靠性分析
1.自适应动网格在流体-浮体耦合运动中的应用
江召兵;沈庆
为了解决流固耦合问题中物体大幅度运动带来的困难,更精确地计算波形变化和物体的受力,用任意拉格朗日-欧拉方法导出了带自由表面的流固耦合运动计算模型。在计算过程中用动网格方法跟踪浮体的运动,并用自适应网格在自由表面附近进行加密。计算了无粘流体、粘性流体中浮体的运动规律,并与理想...   详情>>
来源:《解放军理工大学学报(自然科...》 2007年第02期 作者:江召兵;沈庆
2.超大型浮体多刚度柔性连接器强度分析
陆晔;祁恩荣
超大型浮体尺度和排水量庞大需要采用模块化建造,而连接机构是整个结构系统中最薄弱但又是最重要的环节,并且在海上复杂的风浪流交变载荷作用下,超大型浮体连接器的载荷十分巨大,精确地评估连接器强度成为连接系统构件设计的关键。本文基于刚性模块柔性连接器模型计算得到的连接器载荷,结合超...   详情>>
来源:《中国钢结构协会海洋钢结构分...》 2015年第期 作者:陆晔;祁恩荣
3.超大型浮体模块水弹性响应和结构强度分析
杨鹏;顾学康
水弹性方法针对超大型浮体的刚度特点,充分考虑了结构变形与流体运动的相互作用,是进行结构安全性分析的有效手段。文章采用水弹性分析方法研究了超大型浮体单模块总体波浪载荷以及结构应力响应。首先基于三维有限元方法分析了模块在真空中的总振动模态,然后结合模态叠加法和边界元法计算了模...   详情>>
来源:《船舶力学》 2015年第05期 作者:杨鹏;顾学康
4.腐蚀影响下半潜平台浮体时变极限强度
徐志亮;王德禹
主要探讨了半潜钻井平台浮体结构由于受到海洋环境腐蚀作用后的时变极限强度问题。首先,总结各种关于腐蚀损伤的平均厚度缩减模型,选择较能反映实际腐蚀过程的数学模型来估量浮体的钢板厚度缩减。在此基础上进行一系列极限强度计算,根据计算结果给出浮体极限强度预报公式。最后研究不同纵向构...   详情>>
来源:《海洋工程》 2011年第04期 作者:徐志亮;王德禹
第4章 海洋平台连接方案
1.超大型浮体模块柔性连接功能仿真模型试验研究
祁恩荣;刘超
精确评估模块柔性连接性能对连接器和超大型浮体的结构安全性具有重要意义,而模型试验是获取超大型浮体模块柔性连接性能的必要手段。本文以横向浮筒式的浅吃水超大型浮体为研究对象,根据连接器动响应计算结果,设计了柔性连接器模型;通过不同幅值和载荷组合的连接器静态拉伸和压缩试验,研究了...   详情>>
来源:《中国钢结构协会海洋钢结构分...》 2015年第期 作者:祁恩荣;刘超
2.多模块柔性连接浮体三维非线性网络动力学特性
张海成;徐道临
超大型海上浮体是立足国家海洋权益维护和深海资源开发的战略需求,具有先导性的重大高端海洋工程装备。大型浮体的模块化柔性组合形式构成了一个复杂的非线性网络结构系统。本文采用非线性网络动力学理论,运用矢量力学,建立了三维多模块柔性连接浮体的广义网络动力学模型。该模型可适用于用任...   详情>>
来源:《中国钢结构协会海洋钢结构分...》 2015年第期 作者:张海成;徐道临
3.超大型浮体模块柔性连接功能仿真模型试验研究
祁恩荣;刘超
精确评估模块柔性连接性能对连接器和超大型浮体的结构安全性具有重要意义,而模型试验是获取超大型浮体模块柔性连接性能的必要手段。文章以横向浮筒式的浅吃水超大型浮体为研究对象,根据连接器动响应计算结果,设计了柔性连接器模型;通过不同幅值和载荷组合的连接器静态拉伸和压缩试验,研究了...   详情>>
来源:《船舶力学》 2015年第10期 作者:祁恩荣;刘超
4.柔性连接多浮体在不规则波中运动的预报方法
陈徐均;沈庆
本文介绍了一种频、时域杂交法 ,用于预报柔性连接多浮体在波浪中的运动。其中采用三维频域法适时求解浮体的水动力系数 ,在时域内求解浮体的运动方程 ,可同时求解非线性锚链力、连接器受力和护舷受力。利用本方法预报了柔性连接的“口”字形六浮体系统在波浪中的运动 ,结果与试验结果具有较好...   详情>>
来源:《水动力学研究与进展(A辑)》 2000年第04期 作者:陈徐均;沈庆
5.PDSOI体源连接环形栅nMOS特性研究
毕津顺;海潮和
提出了一种基于部分耗尽绝缘体上硅的体源连接环形栅nMOS器件,并讨论了相应的工艺技术和工作机理。采用体源连接环形栅器件结构,有效地抑制了浮体环形栅器件中存在的浮体效应和寄生双极晶体管效应,使器件性能得到很大的提高。消除了浮体环形栅器件的反常亚阈值斜率和Kink效应,DIBL从120.7mV/V...   详情>>
来源:《固体电子学研究与进展》 2008年第01期 作者:毕津顺;海潮和
6.半潜式超大浮体连接器动力特性的一种时间序列分析方法
王璞;余澜
根据刚性模块弹性连接器 (RMFC)假设研究由 3个模块连接而成的半潜式超大浮体MobileOffshoreBase(MOB)的波浪载荷动力响应。模块和连接器动力响应根据时间序列法计算 ,这种方法包括海况模拟 ,波浪载荷计算和结构响应计算三个主要部分。通过对结构的适当简化 ,根据Airy波理论 ,Morrison公式以及...   详情>>
来源:《海洋工程》 2002年第03期 作者:王璞;余澜
7.基于Ansys/AQWA的极大型浮式结构总体强度分析
曹剑锋;李良碧
以极大型浮式结构的单模块为研究对象,采用大型通用有限元软件Ansys/AQWA进行极大型浮体水动力响应分析并预报波浪载荷,进而调用ASAS模块进行极大型浮体总体强度分析。分析结果表明:极大型浮体3个连接部位,即横撑与下浮体围壁连接处,立柱外壳与上箱体底板连接处和立柱外壳与下浮体外板连接处出...   详情>>
来源:《舰船科学技术》 2015年第09期 作者:曹剑锋;李良碧
8.连接缆形式对旁靠外输安全的影响分析
刘胜楠;孙丽萍
联合考虑FPSO与穿梭油船之间的水动力耦合效应,以及船体与软刚臂系泊系统、连接缆、旁靠靠球之间的相互作用,基于三维势流理论对软刚臂系泊FPSO旁靠外输作业进行多浮体水动力响应时域分析。针对耦合外输系统中的连接缆,分析缆绳刚度、绳长和布置形式的改变对缆绳安全系数的影响。通过不同环境...   详情>>
来源:《船海工程》 2014年第03期 作者:刘胜楠;孙丽萍
第5章 数值模拟技术应用
1.舰船平台的多学科设计优化探索研究
潘彬彬;崔维成
传统的船舶与海洋结构物设计按照设计螺旋线进行,但是设计螺旋线的串行设计流程割裂了学科间的耦合,造成各个设计学科之间的信息交流非常少,这样得到的设计往往只是满足要求的设计,而不是真正的最优设计。所以船舶与海洋工程结构物设计领域的研究人员一直在寻找新的设计方法,来代替设计螺旋线...   详情>>
来源:《结构及多学科优化工程应用与...》 2009年第期 作者:潘彬彬;崔维成
2.循环水槽中分层流模拟试验与CFD研究
陈作钢;马宁
风洞循环水槽作为上海交通大学船舶与海洋工程国家实验室的重要的教学与研究设施之一,目前正积极筹备建设中。该风洞循环水槽由低速风洞和分层流循环水槽两部分构成。为了模拟海洋环境中因海水浓度不同而形成的分层流,拟在普通循环水槽中设置分隔板. 为考察初步设计方案的有效性,进行了水槽试...   详情>>
来源:《第二十一届全国水动力学研讨...》 2008年第期 作者:陈作钢;马宁
3.基于CFD的海洋深水试验池造流系统数值模拟
吕海宁;杨建民
海洋深水试验池的造流系统是深水池设计和建设的关键技术之一,其设计水平直接决定了水池能否正确模拟深海海洋环境,以及水池开展海洋工程深水试验研究的能力。本文结合上海交通大学设计建造中的海洋深水试验池,通过CFD计算,对水池内整体流场进行了数值模拟,以研究流速和压力分布等流场特性。计...   详情>>
来源:《2005年度海洋工程学术会议论...》 2005年第期 作者:吕海宁;杨建民
4.剪切流中Cell-Truss Spar平台涡激运动的CFD计算与模型试...
王颖;杨建民
目前,Spar平台在离岸深水作业中得到越来越广泛的应用,作为影响Spar平台在某些来流条件下运动响应特性的一种重要现象,涡激运动已成为国际海洋工程界亟待研究的一个新课题.本文采用CFD计算与模型试验相结合的方法,对一座称为"Cell-Truss Spar"的新型Spar平台在剪切流作用下发生涡激运动的现象...   详情>>
来源:《2008年度海洋工程学术会议论...》 2008年第期 作者:王颖;杨建民
5.强迫摇荡运动三维球体水动力系数的CFD计算
韩翔希;赵成璧
采用计算流体力学(CFD)的雷诺平均法(RANS方法),并考虑了自由表面的影响(采用VOF方法模拟自由表面),来模拟三维球体的单自由度强迫摇荡运动,得到纵荡、升沉及横摇的附加质量与阻尼系数。该数值模拟结果与三维势流理论计算的结果进行比较,趋势基本一致,但CFD方法更能凸显粘性的作用。本文所应用...   详情>>
来源:《海洋工程》 2014年第03期 作者:韩翔希;赵成璧
6.海洋深水试验池造流系统整流装置数值计算与分析
毛丞弘;杨建民
造流系统整流装置是海洋深水池造流系统的重要组成部分,其整流效果决定了水池能否模拟出稳定、均匀的深海流场,进而影响开展海洋工程深水试验研究的能力。该文通过CFD软件求解RANS方程和标准k-ε湍流模型,对海洋深水试验池深水造流系统部分整流装置进行数学建模,开展了各种造流条件下整流效果...   详情>>
来源:《水动力学研究与进展A辑》 2007年第04期 作者:毛丞弘;杨建民
7.数值水池及其在船舶与海洋工程中的应用
朱仁传;缪国平
船舶物理模型试验周期长,费用昂贵,外界干扰因素难以控制,测量技术也有待发展,而计算机模拟的数值波浪水池具有费用低、无触点流场测量、无比例尺效应、能消除物模中由传感器尺寸及模型变形等因素对流场的影响,可获得较为详细的流场信息等优点。本文报道了作者在Fluent软件平台的基础上,经过二...   详情>>
来源:《上海造船》 2007年第04期 作者:朱仁传;缪国平
8.基于重叠网格法分析塔架对于风机气动性能的影响
程萍;万德成
随着计算机技术和数值模拟方法的迅速发展,计算流体力学方法(CFD)成为对浮式风机进行分析研究的重要途径。naoe-FOAM-os-SJTU是基于开源工具箱OpenFOAM结合重叠网格技术开发的面向船舶与海洋工程的CFD数值求解器。本文应用naoe-FOAM-os-SJTU求解器对塔架对于风机气动性能的影响进行数值分析。...   详情>>
来源:《第二十七届全国水动力学研讨...》 2015年第期 作者:程萍;万德成
价格:¥43.50

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